Головка ендопротеза кульшового суглоба

Реферат: Головка ендопротеза кульшового суглоба має сферичну зовнішню робочу поверхню і плоский торець із глухим вісесиметричним отвором спеціальної форми, причому має багатошарову конструкцію, зовнішній шар якої виконаний з кераміки. UA 105063 U (12) UA 105063 U UA 105063 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до медичної техніки і може бути використана в ортопедії і травматології при лікуванні захворювань і пошкоджень кульшового суглоба. Відомий винахід [Патент ЕР № 2764849 А1 МПК A61F 2/36, 09.01.2014], що представляє собою головку ендопротеза, що містить в собі металеву оболонку і серцевину виконану з полімерного матеріалу. Недоліком є те, що зовнішня поверхня ендопротеза виконана з металу, і це означає, що продукти його зношування потрапляють у кров, цим самим призводячи до запуску захисної реакції імунної системи. В результаті такої реакції виникає остеоліз, тобто розсмоктування кісткової тканини в навколопротезній області, і асептична нестабільність ендопротеза. Ослаблення фіксації ендопротеза і його подальше розхитування стає вагомою причиною для ревізії, тобто повторної операції із заміни ендопротеза. Також відомий винахід [Патент UA № 95382 МПК A61F 2/32 (2006.01), 12.04.2010], а саме головка ендопротеза кульшового суглоба, що складається з двох елементів, один з яких являє собою металеву основу з конічним отвором, що має різну форму зовнішньої поверхні, на яку нанесений другий зовнішній елемент, виконаний з кераміки, зовнішня поверхня якого має сферичну форму. Автори описують зовнішній елемент, як нанесений, що означає проблеми в реалізації запропонованої конструкції. Керамічний шар виконаний шляхом нанесення не відповідає заданим вимогам міцності й поруватості в порівнянні з монолітним. Отже, недоліки полягають в наступному: реалізація даної конструкції пов'язана з технологічними проблемами, зокрема складністю спікання зовнішнього елемента з кераміки (температура спікання 1600-1700 °C, усадка матеріалу під час спікання до 30 %) на внутрішньому елементі конструкції з металу, або складністю вирощування зовнішнього елемента з сапфіру при температурі понад 2200 °C на підкладці з важкотопкого металу. Найбільш близький до технічного рішення, що заявляється, є [див. ендопротез фірми Віоlох® CeramTec WO 2008/015287 А1], де головку ендопротеза виконано повністю з кераміки, що має конічний посадковий отвір спеціальної геометрії. Зазначені головки широко використовуються у сучасній медицині, як якісні головки, що забезпечують високий рівень якості життя пацієнта після операції. Однак, присутні наступні недоліки Висока вартість даного типу головок. Керамічні головки мають безумовні переваги над іншими матеріалами, але при використанні їх присутній ризик їхнього розколювання, особливо в місцях з'єднання, що реалізується на базі керамікометалевого з'єднання і являє собою концентратор напруження. Також існує ряд обмежень у їх використанні (вага пацієнта, динамічні навантаження), пов'язаних з недостатньою тріщиностійкістю та міцністю матеріалу. Даний вид головок ендопротеза суглобу людини приймаємо за прототип. Ознаками прототипу є зносостійка керамічна поверхня і конусний посадковий отвір. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення головки ендопротеза кульшового суглоба шляхом того, щоб зберігаючи позитивні характеристики поверхні тертя головки ендопротеза, забезпечити відсутність можливості розколювання головки через концентратори напружень в з'єднанні. Для цього пропонується багатошарова конструкція головки ендопротеза суглоба, яка складається із зовнішньої сферичної оболонки з кераміки чи сапфіру і з внутрішньою поверхнею різної форми, що забезпечить зносостійкість поверхні та зменшення кількості продуктів зношування, та внутрішньої металевої частини з конічним посадковим отвором. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у такому. Запропонована конструкція головки ендопротеза людини має наступні переваги. 1. Зменшення поверхні контакту внутрішньої (металевої) частини з організмом людини, за рахунок наявності зовнішнього шару біоінертної кераміки зменшує кількість токсичних іонів, що вивільняються в тканини навколо ендопротеза, і істотно подовжує термін, при якому може настати їх концентрація, небезпечна для здоров'я і пацієнта. Більш того, застосування іншого металу для основи, наприклад танталу, може взагалі виключити вплив цього чинника на пацієнта, що, в сукупності, сприяє покращенню якості його життя. 2. Запропонована багатошарова конструкція головки ендопротеза суглоба людини поєднала в собі позитивні якості використання таких матеріалів, як метал та кераміка. Традиційне конічне з'єднання на базі метал-метал забезпечує нерухливе з'єднання головки ендопротеза з шийкою ніжки, що забезпечує надійне з'єднання без загрози розколу кераміки, як у випадку суцільнокерамічних головок. Зносостійкий поверхневий шар забезпечує вищу довговічність пари тертя, 1 UA 105063 U 5 10 15 ніж у металевих головках ендопротеза, а також кращу біологічну сумісність, що усуває можливі негативні реакції організму на продукти зношування металевих головок ендопротеза. Всі вище зазначені чинники підвищують зносостійкість даної конструкції головки ендопротеза, що в свою чергу підвищує рівень якості життя пацієнта. На кресленні зображена головка ендопротеза суглобу людини в розрізі. Головка ендопротеза суглоба людини складається з двох елементів 1 і 3 та технологічного прошарку 2. 1 являє собою зовнішню частину, що має різну форму, виготовлену з кераміки, або сапфіру заповнену внутрішньою металевою частину 3 з конічним отвором 4. Зовнішню та внутрішню частини розділяє технологічний прошарок 2. На внутрішню поверхню зовнішньої частини сформовано певний мікрорельєф. Для згладження температурних впливів один з шарів можна виконати з полімерного матеріалу. Головка ендопротеза кульшового суглоба людини працює наступним чином: За допомогою конічного отвору 4 у внутрішній частині 3 головки ендопротеза поміщають на конічну шийку ніжки ендопротеза, встановленої в заздалегідь сформований за її формою інтрамедулярний канал стегнової кістки, а потім головку шляхом вправляння стегна поміщають в вертлюжну западину з можливістю утворення між ними сферичного шарніра. За рахунок описаних особливостей конструкції головки ендопротеза кульшового суглоба людини створюється позитивний ефект, що полягає в збільшенні терміну служби ендопротеза і поліпшенні якості життя пацієнта. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 1. Головка ендопротеза кульшового суглоба, яка має сферичну зовнішню робочу поверхню і плоский торець із глухим вісесиметричним отвором спеціальної форми, яка відрізняється тим, що має багатошарову конструкцію, зовнішній шар якої виконаний з кераміки. 2. Головка ендопротеза кульшового суглоба за п. 1, яка відрізняється тим, що зовнішній шар може бути виконаний з більш зносостійкого матеріалу, наприклад сапфіру. 3. Головка ендопротеза кульшового суглоба за п. 1, яка відрізняється тим, що внутрішні шари розмежовуються із зовнішнім теплопровідним шаром. 4. Головка ендопротеза кульшового суглоба за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково один із шарів може бути виконаний з полімерного матеріалу. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2